黑麥冬工廠化育苗關鍵技術研究

王華宇 陳乃明 何貴整 陳麗文 時群 賴崇健

摘要：基于消毒成功的黑麥冬無菌組培苗，對繼代、壯苗、生根及培養過程中幾個重要的技術環節進行了研究，結果表明：最佳增殖培養基為MS+ 6-BA 4 mg/L+NAA 0.4 mg/L；最佳壯苗培養基為MS+6-BA 2 mg/L+NAA 0.2 mg/L；最佳生根培養基為1/2MS+NAA 0.1 mg/L+IBA 0.1 mg/L。增殖過程中進行小叢芽增殖，光照強度設定為800～1 300 lx，可以獲得較高的增殖系數和生長量；在培養過程中制定分級標準，對組培苗進行分級，可以節省接種材料，得到一致性較好的種苗。

關鍵詞：黑麥冬；組織培養；工廠化育苗

中圖分類號： S688.404+.3文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）02-0138-03

收稿日期：2013-06-09

基金項目：珍稀樹種苗木培育技術推廣項目（編號：桂林科字[2011]第02號）。

作者簡介：王華宇（1981—），男，河南南陽人，碩士，工程師，從事植物組織培養和園藝栽培學研究。E-mail：hywangsky@163.com。黑麥冬（Ophiopogon planiscapus cv. Arabicus）別名黑龍，為百合科沿階草屬多年常綠簇生草本植物，是近年來引進的新品種之一。其株高15 cm左右，葉片近黑色，狹長狀，長 10～15 cm，形如韭菜。黑麥冬耐寒性、抗逆性強，是優良的地被觀葉植物，在歐洲和北美園林應用較多，對種苗的需求呈現供不應求的局面，但在國內目前應用尚少。黑麥冬通常依靠分株繁殖，但由于其生長緩慢、繁殖系數極低，很難滿足市場需求。目前，關于麥冬屬植物離體快繁的研究較多[1-4]，但利用組培技術進行黑麥冬工廠化生產方面的技術和工藝研究尚未見報道。本研究在黑麥冬組織培養再生完整植株的工作基礎上，開展了工廠化生產過程中的若干關鍵技術研究，形成了一套高效的黑麥冬組培苗擴繁工藝，實現了組培苗的工廠化生產。

1材料與方法

1.1材料

以黑麥冬莖尖誘導培養的優良組培苗為試驗材料。

1.2工廠化生產中的若干關鍵技術研究

1.2.1培養基配方設計增殖培養和壯苗培養以MS為基本培養基，生根培養以1/2MS為基本培養基。（1） 增殖培養基：細胞分裂素6-BA和生長素NAA協同使用時，其濃度比例設為10 ∶1，具體配方如下：MS+6-BA 1 mg/L+NAA 0.1 mg/L；MS+6-BA 2 mg/L +NAA 0.2 mg/L；MS+6-BA 3 mg/L +NAA 0.3 mg/L；MS+6-BA 4 mg/L +NAA 0.4 mg/L；MS+6-BA 4 mg/L；MS+6-BA 5 mg/L +NAA 0.5 mg/L；MS+6-BA 6 mg/L +NAA 0.6 mg/L；（2） 壯苗培養基：MS；MS+6-BA 0.5 mg/L +NAA 0.05 mg/L；MS+6-BA 1 mg/L +NAA 0.1 mg/L；MS+6-BA 2 mg/L +NAA 0.2 mg/L；MS+6-BA 3 mg/L +NAA 0.3 mg/L；（3）生根培養基：1/2MS+NAA 0.05 mg/L；1/2MS+NAA 0.1 mg/L；1/2MS+IBA 0.1 mg/L；1/2MS+NAA 0.2 mg/L；1/2MS+NAA 0.1 mg/L +IBA 0.1 mg/L。

1.2.2培養條件除特別說明外，上述培養基均添加3%蔗糖和0.6%瓊脂粉，pH值5.8～6.0。培養室溫度為 （25±2） ℃，光照時間12 h/d，增殖接管光強為800～1 300 lx，生根階段光強為2 000～3 000 lx。

1.2.3切割方法對增殖的影響將增殖苗按照單芽、小叢芽（2～3芽/叢，下同）切除愈傷組織、小叢芽基部愈傷保留 2/3、小叢芽基部愈傷全保留的方式切割，觀察不同切割方法對增殖苗生長的影響。

1.2.4光照強度對組培苗生長的影響以散射光狀態下（約500 lx）生長的增殖苗為對照，觀察不同光強對黑麥冬生長的影響。設置光強為800～1 300 lx、1 500～2 000 lx、2 000～3 500 lx。

1.2.5試管苗分級標準的制定在增殖階段，按照組培苗生長狀態制定分級標準，達到一定規格的進行壯苗培養，小芽和愈傷繼續增殖培養；在壯苗階段，制定分級標準，達到一定規格的進行生根培養，小芽和愈傷繼續進行增殖或壯苗培養。

2結果與分析

2.1不同激素配比對組培苗增殖的影響

挑選生長健壯的叢生芽，保留基部愈傷組織2/3左右，以2～3株/叢的團塊轉入增殖培養基，培養5周觀察生長情況并進行統計。不同激素組合對黑麥冬的增殖率和長勢影響不同（表1）。隨著6-BA濃度的增加（1～6 mg/L），增殖系數隨之增加。6-BA濃度提高3 mg/L時，增殖率可以達到100%；當6-BA濃度達到4 mg/L時，增殖系數可以達到28，生長狀態良好，同時添加0.4 mg/L的NAA可以促進組培苗抽葉（圖1-A）；當6-BA濃度提高到5 ～6 mg/L時，增殖系數雖然分別達到2.8和3.1，芽點較多，但叢生芽有僵化、玻璃化趨勢，影響正常生長。因此選用培養基MS+6-BA 4 mg/L+NAA 0.4 mg/L 為金葉苔草繼代增殖的最佳培養基。

2.2不同切割方法對組培苗增殖的影響

由表2可知，不同的切割方式對組培苗的增殖效率和生長狀況影響較大。單芽的方式接種，產生的芽點少，增殖率只有83%，且生長勢差，有黃葉出現。采用叢芽接種的方式時，全部切除愈傷后會產生較多新的愈傷，但芽點較少；全部保留愈傷組織，老化的組織變為黑褐色，阻礙營養吸收，影響增殖?；勘Ａ?/3愈傷組織的情況下，新生的芽點數量和生長狀態最佳。表1不同激素配比對黑麥冬組培苗增殖的影響

培養基（mg/L）接種數（株）增殖率（%）增殖系數芽生長狀況MS+6-BA 1+NAA 0.1150941.4芽點少，苗細，長勢弱MS+6-BA 2+NAA 0.2150981.9芽點較少，苗細MS+6-BA 3+NAA 0.31501002.3芽點較多，較粗壯MS+6-BA 4+NAA 0.41501002.8芽點多，苗粗壯MS+6-BA 41501002.7芽點多，抽葉較少MS+6-BA 5+NAA 0.51501002.8芽點多，稍有玻璃化MS+6-BA 6+NAA 0.61501003.1芽點多，有玻璃化注：增殖率=（增殖株數/接種數）×100%；增殖系數=增殖芽數/出芽株數。表2、表3同。

2.3不同壯苗培養基對試管苗生長的影響

選取高度2 cm以上的叢生芽接入不同的壯苗培養基中，每瓶接種10叢，培養5周時進行觀察統計。如表3所示，不同的壯苗培養基具有不同的增殖系數，6-BA濃度的對組培苗的增殖系數和生長狀況影響很大。當不添加6-BA或濃度不高于1 mg/L時，抽出的苗較細弱，生長勢較弱，愈傷組織分化較慢；當6-BA濃度達到2 mg/L時，組培苗粗壯，芽點抽出較多且生長勢良好（如圖1-B）；當6-BA濃度達到 3 mg/L 時，植株矮化且愈傷化比較嚴重，不利于后期生根。綜合叢生芽的株高和長勢情況，選取MS+6-BA 2 mg/L+NAA 0.2 mg/L為金葉苔草的壯苗培養基。通過壯苗階段，可以提高金葉苔草種苗的質量和一致性，有利于后期生根。表3不同激素配比對黑麥冬壯苗的影響培養基（mg/L）接種數（株）增殖系數生長狀況MS1501.1苗極細，愈傷組織抽芽慢，黃葉多MS+6-BA 0.5+NAA 0.051501.2苗細，愈傷組織抽芽慢，有黃葉MS+6-BA 1+NAA 0.11501.5苗較細，芽點抽出較均勻MS+6-BA 2+NAA 0.21501.8苗粗壯，芽點抽出均勻MS+6-BA 3+NAA 0.31502.3苗粗壯，矮化，愈傷組織多

2.4不同激素種類和濃度對試管苗生根的影響

當壯苗培養5周時，選取高度3 cm以上的植株切去基部愈傷組織，轉接入生根培養基進行生根培養（圖1-C），培養6周后進行統計。由表4可以看出，當選擇NAA和IBA配合使用時，黑麥冬根系發達，生根率達到93%，且試管苗長勢良好（圖1-D）。單獨添加NAA時，濃度從0.05 mg/L遞增至0.2 mg/L，生根率隨之增加，但濃度達到0.15 mg/L時，基部會有愈傷組織產生，影響根系質量。單獨添加IBA 0.1 mg/L時，效果比較微弱，生根率只有73%。當配合NAA使用，選用培養基1/2MS+NAA 0.1 mg/L +IBA 0.1 mg/L時，可以得到最佳的生根效果。表4不同植物生長調節劑對黑麥冬組培苗生根的影響

培養基（mg/L）接種數（株）生根系數生根率（%）根系生長狀況1/2MS+NAA 0.051004.185一致性差，根較細長1/2MS+NAA 0.11004.789一致性較好，根較粗壯1/2MS+IBA 0.11003.973一致性差，根細長1/2MS+NAA 0.1+IBA 0.11005.193一致性好，根粗壯1/2MS+NAA 0.151005.091一致性較好，有愈傷組織1/2MS+NAA 0.21004.793有愈傷組織，根粗短注：生根率=（生根株數/接種數）×100%；生根系數=生根數量/接種株數。

2.5不同光照強度對組培苗生長的影響

對組培苗增殖階段進行報紙覆蓋遮光、調整日光燈數量和功率進行光照強度設置，培養5周后，進行觀察統計。從表5中可以看出，在完全散射光條件（500 lx）下，增殖苗葉片較嫩葉色較淺；光照超過1 500 lx又不利于黑麥冬的伸長生長。選擇光照強度800～1 300 lx光照，12 h/d作為培養條件，可以實現試管苗的正常生長，并能夠達到最大的增殖效率和較大的生長量。據測算，封閉工廠化組培中水電費約占組培成本的45%，其中主要是電費[5]。所以降低光照強度對于降低生產成本具有重要意義。

2.6試管苗分級對工廠化生產的影響

在增殖和壯苗過程中，依據組培苗的高度、愈傷和芽點的情況進行分級，有利于減少接種材料的浪費、提高接種效率，從而得到一致性較好的種苗。分級標準和操作方式如表6所示。

2.7生產工藝

黑麥冬工廠化生產工藝流程如圖2所示。

3結論與討論

黑麥冬的增殖系數相對較低，本試驗中增殖系數達到28，與此前報道結果相符[1]。如果繼續增高6-BA濃度，增殖系數稍有提高，但組培苗會出現玻璃化趨勢，所以減少接種材料的浪費，對于規?；a顯得尤為重要。通過對比試驗，發現保留基部愈傷組織2/3左右，以2～3株/叢的團塊增殖，可有效地減少材料浪費，提高接種效率。

在組培過程中針對組培苗的不同階段，制定分級標準對提高生產效率、生產標準一致的種苗非常重要。在石斛的組培生產中，早已有類似的標準[6-7]。本試驗中針對增殖和壯苗環節制定了篩選標準，有利于優化生產流程、合理使用接種材料。若在后期生根環節進行種苗規格分級，可得到一致性較好的移栽苗，便于進行管理和出售。

在上述研究的基礎上，進行了黑麥冬種苗的規模化生產，生產出種性一致的種苗20余萬株，為進一步推廣黑麥冬的應用奠定了種源基礎。目前黑麥冬組培苗以外銷居多，國內園林應用尚為稀少，但黑麥冬以其特殊的葉色及其良好的適應性，有望成為我國廣大地區的優良地被植物。

致謝：本研究中的試驗材料和技術方法得到了上海師范大學鄭志仁博士的大力幫助，在此表示衷心感謝！

參考文獻：

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